DE3200938A1 - Fibre-optic multipoint lighting fixture having a variable focal length - Google Patents
Fibre-optic multipoint lighting fixture having a variable focal lengthInfo
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Abstract
Description
Faseroptische Mehrpunktleuchte mit variabler BrennweiteFiber optic multi-point light with variable focal length
Die Erfindung bezieht sich auf eine faseroptische Mehrpunktleuchte mit einem ringförmigen Kopf, in dem die aus einem Lichtleitfaseranschlußkabel einlaufenden Lichtleitfasern in Bündel aufgeteilt und zu einer Lichtaustrittsfläche geführt sind.The invention relates to a multi-point fiber optic light with an annular head in which the incoming cables from an optical fiber connecting cable Optical fibers are divided into bundles and guided to a light exit surface.
Aus dem DE-Gbm 79 16 450 ist bereits eine faseroptische Mehrpunktleuchte. der vorstehend beschriebenen Art bekannt, bei der die Enden der Lichtleitfaserbündel auf einer Kreislinie angeordnet sind. Die Faserbündelenden verlaufen nicht parallel zur Achse des Kopfes, sondern sind auf einen gemeinsamen Punkt auf der Achse des Kopfes gerichtet. Die Entfernung dieses Punktes von der gemeinsamen Ebene der Lichtaustrittsflächen der einzelnen Faserbündelenden wird im folgenden als "Brennweite" bezeichnet.From DE-Gbm 79 16 450 there is already a fiber optic multi-point light. of the type described above is known in which the ends of the optical fiber bundle are arranged on a circular line. The fiber bundle ends are not parallel to the axis of the head but are at a common point on the axis of the Head directed. The distance of this point from the common plane of the light exit surfaces of the individual fiber bundle ends is referred to below as the "focal length".
Bei einer ähnlichen bekannten faseroptischen Ring leuchte sind die Lichtleitfasern nicht in einzelne Bündel aufgeteilt, sondern gleichmäßig auf eine zur Achse des Kopfes koaxiale Ringfläche verteilt. Die Lichtleitfaserenden sind ebenfalls geneigt zur Achse des Kopfes angeordnet und haben einen gemeinsamen Brennpunkt.In a similar known fiber optic ring light are the Optical fibers are not divided into individual bundles, but evenly on one distributed coaxial annular surface to the axis of the head. The fiber optic ends are also inclined to the axis of the head and have a common focal point.
Faseroptische Mehrpunkt- oder Ring leuchten der beschriebenen Art werden zur gleichmäßigen und schattenfreien Ausleuchtung von Objektfeldern, vorzugsweise in der Mikroskopie, verwendet. Leuchten der beschriebenen Art bieten außerdem die Möglichkeit, aus verschiedenen Richtungen zu-beleuchten und somit ein kontrastreiches Bild zu bekommen.Fiber optic multipoint or ring lights of the type described are preferred for even and shadow-free illumination of object fields used in microscopy. Luminaires of the type described also offer the Possibility to illuminate from different directions and thus a high contrast Get picture.
Die bekannten Mehrpunkt- oder Ring leuchten haben jedoch den Nachteil, daß sie nur eine, durch die Konstruktion und/oder Montage festgelegte Brennweite haben.The well-known multi-point or ring lights have the disadvantage, however, that they only have one focal length determined by the construction and / or assembly to have.
Zu vielen Anwendungszwecken, beispielsweise bei Stereomikroskopen, ist es jedoch erforderlich, den Arbeitsabstand zwischen Leuchte und Objektfeld zu ändern, wozu komplizierte, nachstellbare Aufhängungen für die Leuchten erforderlich sind. Will man auf eine derartige Nachstellvorrichtung verzichten, so sind für derartige Mikroskope praktisch für jede Vergrößerungsstufe eine Leuchte mit der betreffenden Brennweite notwendig.For many purposes, for example in stereo microscopes, however, it is necessary to increase the working distance between the luminaire and the object field change, which requires complicated, adjustable suspensions for the lights are. If you want to do without such an adjusting device, so are for such Microscopes practically have a lamp with the relevant one for each magnification level Focal length necessary.
Z. B. sind bei ZOOM-Mikroskopen die Objektive von Fabrikat zu Fabrikat erheblich unterschiedlich in den Abmessungen. Auch innerhalb der gleichen Fabrikate bestehen Unterschiede. Ihre Arbeitsabstände liegen in einem Bereich zwischen80 und 100 mm. Will man nun für ein Mikroskop mit einem Arbeitsabstand von 100 mm eine bekannte Mehrpunkt- oder Ringleuchte einsetzen, so kann man bei einer Bauhöhe für die Leuchte von 40 mm eine Ausführung mit einer Brennweite von 60 mm verwenden. Verwendet man die gleiche Mehrpunkt- oder Ring leuchte aber für ein Mikroskop mit einem Arbeitsabstand von.nur 80 mm, sO liegt die Brennweite mit der maximalen Beleuchtungsstärke bereits 20 mm tiefer.For example, the objectives of ZOOM microscopes vary from one make to the next significantly different in dimensions. Even within the same makes there are differences. Their working distances are in a range between 80 and 100 mm. If you want one for a microscope with a working distance of 100 mm use known multi-point or ring light, so you can at a height for the lamp of 40 mm, a version with a focal length of Use 60 mm. But if you use the same multipoint or ring light for a microscope with a working distance of only 80 mm, which is the focal length the maximum illuminance already 20 mm lower.
Wenn andererseits die Möglichkeit besteht, die Mehrpunkt oder Ringleuchte direkt am Tubus des Objektivs zu befestigen (die Unterkante der Mehrpunktleuchte rückt dadurch um 10 bis 15 mm höher), so liegt, wieder bei einem Arbeitsabstand von 100 mm, die Brennweite um 10 bis 15 mm zu hoch.If, on the other hand, there is the option, the multipoint or ring light to be attached directly to the tube of the lens (the lower edge of the multi-point light if it moves 10 to 15 mm higher), it is again at a working distance 100 mm, the focal length 10 to 15 mm too high.
Eine denkbare Alternative, eine Mehrpunkt- oder Ringleuchte mit so großem Innendurchmesser zu bauen, daß ihr ringförmiger Kopf auch Objektive mit größtem Durchmesser aufnehmen kann, ist insoweit ungünstig, als, bedingt durch den großen Ring- bzw. Teilkreisdurchmesser der Faserbündelenden, ein sehr großer Leuchtfleck entstünde, dessen Beleuchtungsstärke für eine gute Ausleuchtung bei starker Vergrößerung nicht ausreichte.A conceivable alternative, a multi-point or ring light with so large inner diameter so that their ring-shaped head can also accommodate lenses with the largest Can accommodate diameter is unfavorable in that, due to the large Ring or pitch circle diameter of the fiber bundle ends, a very large light spot would be created, whose illuminance for a good illumination with high magnification not enough.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine faseroptische Mehrpunktleuchte zu schaffen, bei der, allgemein ausgedrückt, die Beleuchtung auch nach Veränderung der optischen Bedingungen zwischen der Leuchte und dem Objektfeld auf das Objektfeld nachgeführt werden kann.The invention is therefore based on the object of a fiber optic To create a multi-point luminaire which, in general terms, also includes the lighting after changing the optical conditions between the luminaire and the object field can be tracked to the object field.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die an der Lichtaustrittsfläche gelegenen Enden der Lichtleitfaserbündel beweglich ausgebildet sind.This object is achieved in that the on the Light exit surface located ends of the optical fiber bundle designed to be movable are.
Damit ist bei der erfindungsgemäßen Mehrpunktleuchte die Brennweite veränderlich, so daß die Abstrahlung der Mehrpunktleuchte den optischen Gegebenheiten des jeweiligen optischen Vergrößerungsgerätes, sei es ein einfaches Stereomikroskop, ein ZOOM-Stereomikroskop, ein Stereo-Operationsmikroskop oder ein Zentrierprojektori weitgehend angepaßt werden kann. Für das oben gewählte Ausführungsbeispiel bedeutet dies bei einer Bauhöhe von 40 mm und einer kleinsten Brennweite von 15 mm, daß nicht nur der Standardbereich von 80 bis 100 mm, sondern ein Bereich bis zu 45 mm Arbeitsabstand abgedeckt werden kann. Hier scheitern bereits sämtliche bekannten Mehrpunkt- oder Ringleuchten. Es könnten höchstens Sonderausführungen eingesetzt werden, die aber meist unwirtschaftlich sind.This is the focal length of the multi-point light according to the invention changeable, so that the radiation of the multi-point light corresponds to the optical conditions of the respective optical enlarger, be it a simple one Stereo microscope, a ZOOM stereo microscope, a stereo surgical microscope or a Zentrierprojektori can be largely adapted. For the exemplary embodiment selected above this means with a height of 40 mm and a smallest focal length of 15 mm, that not only the standard range from 80 to 100 mm, but a range up to up to 45 mm working distance can be covered. All of them fail here well-known multi-point or ring lights. At most, there could be special designs can be used, but they are mostly uneconomical.
Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Mehrpunktleuchte für Mikroskoparbeiten nach dem Dunkelfeldverfahren hat die variable Brennweite den Vorteil, daß die Abstrahlung der Leuchte der numerischen Apertur des Objektivs angepaßt und eine Einstrahlung in das Objektiv vermieden werden kann.When using the multi-point light according to the invention for microscope work according to the dark field method, the variable focal length has the advantage that the radiation adapted to the luminaire of the numerical aperture of the objective and an irradiation into the lens can be avoided.
Bei Zentrier- bzw. Meß- oder Profilprojektoren kann die Mehrpunktleuchte ebenfalls auf den jeweiligen Arbeitsabstand eingestellt werden, der sich durch die unterschiedlichen Vergrößerungen ergibt.With centering or measuring or profile projectors, the multi-point light can also be set to the respective working distance, which is defined by the different magnifications results.
Als Vorteil ist weiter zu erwähnen, daß die Beleuchtungsstärke bei der erfindungsgemäßen Mehrpunktleuchte mit kleiner werdender Brennweite zunimmt, also in einem Bereich, in dem für starke Vergrößerungen viel Licht benötigt wird.Another advantage to be mentioned is that the illuminance at the multi-point light according to the invention increases with decreasing focal length, in other words, in an area in which a lot of light is required for high magnifications.
Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Mehrpunkt leuchte ist gekennzeichnet durch ein federndes Element, durch. das die Faserbündelenden in eine Vorzugsstellung gebracht werden.A preferred development of the multi-point lamp according to the invention is characterized by a resilient element, by. that the fiber bundle ends be brought into a preferred position.
Das federnde Element besteht vorzugsweise aus einer Schraubenfeder.The resilient element preferably consists of a helical spring.
Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrpunktleuchte sind die Faserbündelenden längs einer Kreislinie gehalten und mittels eines Stellringes gemeinsam zur Achse des Kopfes verstellbar.In a preferred practical embodiment of the invention The fiber bundle ends are held along a circular line and by means of a multi-point light an adjusting ring adjustable together to the axis of the head.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrpunktleuchte sind die Faserbündelenden je mit einer Vorsatzblende versehen.According to a further preferred embodiment of the invention The fiber bundle ends are each provided with an attachment screen.
Bei sehr großen Arbeitsabständen, z.B. bei Operationsmikroskopen, ist es zweckmäßig, an den Faserbündelenden jeweils eine Vorsatzlinse zur Lichtkonzentration vorzusehen.With very large working distances, e.g. with surgical microscopes, it is advisable to have an additional lens at each end of the fiber bundle to concentrate the light to be provided.
Da erfindungsgemäß die Faserbündelenden beweglich ausgebildet sind, lassen sie sich mit einer gemeinsamen Stellvorrichtung auf einen gemeinsamen Punkt ausrichten. Dabei werden sie durch das federnde Element stets in die Ausgangslage zurückgeführt, so daß die Stellvorrichtung verhältnismäßig einfach ausgebildet werden kann. Es genügt der bereits erwähnte, sämtliche Faserbündelenden umfassende Stellring. Das die Faserbündelenden in die Ausgangslage aufrichtende federnde Element kann außer der bereits erwähnten Schraubenfeder aus einer flachen Feder, einem einfachen Stück Federdraht mit öse, einem Metall-Gummi-Element oder auch einem einfachen, die Lichtleitfasern umschließenden Gummischlauch bestehen.Since according to the invention the fiber bundle ends are designed to be movable, they can be moved to a common point with a common adjusting device relay a message. The resilient element always returns them to their starting position returned, so that the adjusting device are relatively simple can. The above-mentioned adjusting ring that encompasses all fiber bundle ends is sufficient. The resilient element erecting the fiber bundle ends in the starting position can apart from the already mentioned helical spring made of a flat spring, a simple one Piece of spring wire with eyelet, a metal-rubber element or a simple, the optical fibers enclosing the rubber hose.
Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to the in the drawing Embodiment explained in more detail.
Es zeigen: Fig. 1 den Querschnitt einer erfindungsgemäßen faseroptischen Mehrpunktleuchte und Fig. 2 den Querschnitt eines Faserbündelendes mit Vorsatzblende und Vorsatzlinse.1 shows the cross section of a fiber optic according to the invention Multipoint light and Fig. 2 shows the cross section of a fiber bundle end with attachment screen and attachment lens.
Die Mehrpunktleuchte enthält gemäß Fig. 1 einen ringförmigen Kopf 1 mit einem zylindrischen Innenmantel 2, auf dessen äußere Oberfläche eine ringförmige Rippe 3 aufgesetzt oder angeformt ist. Auf der ringförmigen Rippe 3 ist ein zylindrischer Außenmantel 4 befestigt, der zusammen mit dem Innenmantel und der ringförmigen. Rippe einen ringförmigen Raum 5 bildet. In den ringförmigen Raum 5 mündet ein nichtgezeigtes Lichtleitfaser-Anschlußkabel, dessen Lichtleitfasern im ringförmigen Raum 5 auf wenigstens zwei einzelne Bündel aufgeteilt sind. Die einzelnen Lichtleitfaserbündel sind durch auf der ringförmigen Rippe 3 längs einer Kreislinie gleichmäßig verteilte Bohrungen nach außen geführt.According to FIG. 1, the multi-point light contains an annular head 1 with a cylindrical inner jacket 2, on the outer surface of which an annular one Rib 3 is placed or molded. On the annular rib 3 is a cylindrical one Outer jacket 4 attached, together with the inner jacket and the annular. Rib forms an annular space 5. A not shown opens into the annular space 5 Optical fiber connection cable, the optical fibers in the annular space 5 at least two individual bundles are split. The individual fiber optic bundles are evenly distributed along a circular line by on the annular rib 3 Holes led to the outside.
In der Zeichnung ist nur ein Ende 7 der Lichtleitfaserbündel gezeigt. Die Lichtleitfasern 8 jedes Faserbündelendes 7 sind von einer Schraubenfeder 9 umschlossen, die einerseits in die Bohrungen in der ringförmigen Rippe 3 geschraubt oder sonstwie in der Bohrung befestigt ist. Das andere Ende der Schraubenfeder 9 ist fest, z.B. durch Kleben, mit einer Hülse 10 verbunden, die das äußere Ende der Lichtleitfasern 8 umschließt und an deren äußerem Ende sich die vorzugsweise polierte Lichtaustrittsfläche 11 befindet.In the drawing, only one end 7 of the optical fiber bundle is shown. The optical fibers 8 of each fiber bundle end 7 are enclosed by a helical spring 9, on the one hand screwed into the bores in the annular rib 3 or otherwise is fixed in the hole. The other end of the coil spring 9 is fixed, e.g. by gluing, connected to a sleeve 10, which is the outer end of the optical fibers 8 encloses and at the outer end of the preferably polished light exit surface 11 is located.
In das äußere (in Fig. 1 untere) Ende des Innenmantels 2 sind Einschnitte 12 eingeschnitten. Die Einschnitte 12 liegen von den Bohrungen in der ringförmigen Rippe 3 aus jeweils radial nach innen versetzt. Ihre Breite ist etwas größer als der Außendurchmesser der Hülsen 10, so daß diese in den Einschnitten 12 auf und ab beweglich sind.In the outer (lower in Fig. 1) end of the inner jacket 2 are incisions 12 incised. The incisions 12 lie from the bores in the annular Rib 3 from each offset radially inward. Their width is slightly larger than the outer diameter of the sleeves 10, so that these in the incisions 12 and ab are movable.
Auf den zylindrischen Außenmantel 4 ist ein Stellring 13 aufgeschraubt, dessen Innendurchmesser kleiner als die Summe des Durchmessers des Kreisringes, auf dem die Bohrungen in der ringförmigen Rippe 3 angeordnet sind, und einem Durchmesser der Bohrungen ist.An adjusting ring 13 is screwed onto the cylindrical outer jacket 4, whose inner diameter is smaller than the sum of the diameter of the circular ring, on which the bores are arranged in the annular rib 3, and a diameter the holes is.
Gemäß Fig. 2 ist die Schraubenfeder 9 des Faserbündelendes 7 von einer Vorsatzblende 14 umschlossen, die über die Lichtaustrittsfläche 11 hinausragt und so den Lichtaustrittswinkel begrenzt. In das distale Ende der Vorsatzblende 14 kann zur weiteren Begrenzung.des Lichtaustrittswinkels eine nichtgezeigte Lochblende eingesetzt sein.According to FIG. 2, the helical spring 9 of the fiber bundle end 7 is of one Enclosed front panel 14, which protrudes beyond the light exit surface 11 and so the light exit angle is limited. In the distal end of the front panel 14 can a pinhole diaphragm, not shown, to further limit the angle of light emission be used.
Die Vorsatzblende kann fest oder gegenüber der Lichtaustrittsfläche 11 axial zu den Lichtleitfasern 8 verschiebbar ausgebildet sein.The front panel can be fixed or opposite the light exit surface 11 be designed to be axially displaceable to the optical fibers 8.
In das distale Ende der Vorsatzblende 14 ist eine Vorsatzlinse 15 eingesetzt, die zur besseren Lichtkonzentration bei großen Arbeitsabständen dient. Bei fehlendem Blendenvorsatz 14 kann selbstverständlich die Vorsatzlinse 15 direkt an der Schraubenfeder 9 oder der Hülse 10 befestigt werden.An additional lens 15 is located in the distal end of the additional diaphragm 14 used, which is used for better light concentration at large working distances. If the diaphragm attachment 14 is missing, the attachment lens 15 can of course be used directly be attached to the coil spring 9 or the sleeve 10.
Wird bei der Benutzung der faseroptischen Mehrpunktleuchte der Stellring 13 in Richtung des eingezeichneten Doppelpfeils bewegt, so werden die Lichtleitfaserbündelenden 7 mehr oder weniger stark in die Einschnitte 12 gedrückt, so daß sich ihr Winkel gegenüber der Achse des Kopfes 1 und damit der gemeinsame Brennpunkt der Lichtleitfaserbündel 7 ändert. Somit läßt sich durch bloßes Verdrehen des Stellringes 13 die Brennweite der Mehrpunktleuchte verändern.When the fiber optic multi-point light is used, it becomes the adjusting ring 13 moved in the direction of the double arrow shown, so the fiber optic bundle ends 7 pressed more or less strongly into the incisions 12, so that their angle opposite the axis of the head 1 and thus the common focal point of the optical fiber bundles 7 changes. Thus, by simply turning the adjusting ring 13, the focal length of the multi-point light.
Der Erfindungsgedanke läßt sich auch bei Einpunktleuchten anwenden, bei denen jedoch das Objektfeld nicht schattenfrei ausgeleuchtet wird.The idea of the invention can also be applied to single-point lights, In which, however, the object field is not illuminated without shadows.
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|---|---|---|---|
| DE19823200938 DE3200938A1 (en) | 1982-01-14 | 1982-01-14 | Fibre-optic multipoint lighting fixture having a variable focal length |
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| DE19823200938 DE3200938A1 (en) | 1982-01-14 | 1982-01-14 | Fibre-optic multipoint lighting fixture having a variable focal length |
Publications (1)
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|---|---|
| DE3200938A1 true DE3200938A1 (en) | 1983-07-21 |
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Family Applications (1)
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| DE19823200938 Ceased DE3200938A1 (en) | 1982-01-14 | 1982-01-14 | Fibre-optic multipoint lighting fixture having a variable focal length |
Country Status (1)
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| DE (1) | DE3200938A1 (en) |
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- 1982-01-14 DE DE19823200938 patent/DE3200938A1/en not_active Ceased
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